Efeito do aquecimento no self-healing de misturas betuminosas com borracha

Abstract

As misturas betuminosas são dos materiais mais utilizados na pavimentação. Após alguns anos de serviço, a rigidez do ligante asfáltico aumenta, diminuindo sua capacidade de relaxamento, tornando-o mais frágil, promovendo a formação de microfissuras e fissuras com a passagem do tráfego. O aumento da vida útil do pavimento permite reduzir os investimentos em reabilitação e os transtornos à circulação rodoviária, e a adição de borracha em pó pode ser uma das maneiras a atingir tal aumento. Tanto pela economicidade quanto pela praticidade já seriam razões importantes para que as manutenções das misturas betuminosas com propriedades de self-healing fosse estudado de forma mais ampla e profunda. Mas tão importante quanto tais fatores também é o viés da preservação ecológica destes estudos. Este trabalho avaliou a eficiência da utilização da borracha de pneus na capacidade de self healing das misturas betuminosas promovido pelo aquecimento e pela compactação após aquecimento. Para a caracterização de betumes com 4 tipos de borrachas obtidas através dos processos de forma Mecânica, Criogénica, Waterjet e híbrida (RAR) foram realizados ensaios de penetração, anel e bola, viscosidade, Linear Amplitude Sweep, Multiple Stress Creep and Recovery, G* e ensaio com tempo de repouso. Nas misturas betuminosas o healing foi avalizado recorrendo ao módulo dinâmico e à resistência à fadiga antes e após a aplicação do agente potenciador do healing, nomeadamente o aquecimento e a compactação após aquecimento. Em termos de betumes, ao ser adicionada borracha, concluiu-se que há aumento nas temperaturas limite de amolecimento, diminuição do valor de penetração, aumento da temperatura necessária para trabalhar o betume, além de ter aumentado consideravelmente sua capacidade de healing e sua resistência à fadiga. Concluiu-se também que a borracha em pó nas misturas betuminosos melhora suas características gerais em diversos níveis e fatores, principalmente na resistência à fadiga e nas suas capacidades de self healing.

Bituminous mixtures are one of the most used materials in paving. After a few years of use, the stiffness of the asphalt binder increases, decreasing its ability to relax, making it more fragile, promoting the formation of micro-cracks and fissures with the passage of traffic. The increase in the lifespan of the pavement makes it possible to reduce investments in rehabilitation and inconveniences to road traffic, and the addition of powdered rubber can be one of the ways to achieve such an increase. Both for their economy and practicality, these would already be important reasons for the maintenance of asphalts with self-healing properties to be studied in a broader and deeper way. But just as important as these factors is the ecological preservation bias of these studies. This work evaluated the efficiency of the use of tire rubber in the self-healing capacity of bituminous mixtures promoted by heating and by compaction after heating. For the characterization of bitumen with 4 types of rubbers obtained through the Mechanical, Cryogenic, Waterjet and hybrid (RAR) processes, penetration, ring and ball, viscosity, Linear Amplitude Sweep, Multiple Stress Creep and Recovery, and test with rest time. In the bituminous mixtures, the healing was evaluated using the dynamic module and the fatigue resistance before and after the application of the healing enhancing agent, namely heating and compaction after heating, In terms of bitumen, when adding rubber, it was concluded that there is an increase in the softening limit temperatures, a decrease in the penetration value, an increase in the temperature necessary to work the bitumen, in addition to having considerably increased its healing capacity and its resistance to fatigue. It was also concluded that powdered rubber in bituminous mixtures improves its general characteristics in several levels and factors, mainly in fatigue resistance and in its self-healing capabilities,